电网调度可视化技术研究与应用探讨

李杨月 汪春燕

安徽继远软件有限公司 安徽 合肥 230000

引言

就智能化电网调度发展而言，受到传统调度方式限制无法实现高效管理，对于海量数据与信息的批量实时审核存在缺陷。经实际研究表明，人们对于可视化图形的敏感程度远高于传统EMS软件的数据分析，对于电网调度而言，将信息数据进行多维与动画转变，能够极大提高电网调度效率与质量，因此从实际管理水平角度来看，围绕电网调度可视化技术展开研究是至关重要的。

1 电网调度可视化技术

近年来可视化技术不断成熟，国家电网大力推进调度可视化管理，在此环境下可视化技术不断突破，并以现有技术为基础，积极推进可视化转变。

1.1 数据整合技术

在长期可视化技术研究中实现了深度数据挖掘，并不断积累可视化技术研究经验与教训，充分结合现有多种技术展开优化，其中以EMS技术、WANS技术、TMR技术、发电计划、定位技术、OMS技术、气象技术为主，实现了综合运用与统筹，图1为可视化技术与现有技术间的转变关系[1]。在全面数据整合中，可借助CIM模型为基础构建全业务电网资源平台，集物理模型、计算模型以及三维模型为一体，全面优化可视化调度数据，就历史数据而言，可借助多层次数据端口完成访问记录与分析，实现灵活数据配置。在数据整合技术研发中，积极引入先进数据整合模型与平台，将传统数据模式逐渐演变为多维图形，甚至可实现虚拟化数据漫游，为后续实际可视化技术的实际运用夯实基础。

图1 可视化技术与现有技术间的转变关系

1.2 语音交互技术

语音交互技术建立在人机交互基础上，据公开数据表示，2018年人工智能市场总经济规模约220亿元，其中语音交互技术市场份额占据人工智能的22%，即48亿元，据IDC数据预算，到2022年能够实现57%增速[2]。从可视化技术的实际运用方式来看，是借助视觉刺激完成信息传递，强调的是实际图形或动画的运用，随着可视化技术的不断完善，可在视觉基础上实现听觉刺激，语音交互则是在可视化技术基础上的再次延伸，实现了多重可视化发展。从实际技术研发中可将其分为语音识别技术、语音合成技术，其中语音识别技术与可视化技术契合度较高，因此将识别技术作为实现可视化语音交互的关键技术，在可视化信息转变与运用中实现语音识别，继而实现了关键信息的语音直接传输，能够实现高效数据运用，例如系统检测到故障时，可直接发出语音实现故障预警。

1.3 自动绘图技术

为确保可视化技术应用水平，应借助智能化自动绘图技术完成，继而实现数据高效保护与图形维护，确保可视化信息数据的准确性。在可视化技术与自动绘图技术融合中，将结合拓扑信息、配电网接线图、厂站主接线图等信息实现全面转化绘制，相较于传统绘图方式而言，实现了全面效率提升，此外自动绘图技术可由相关技术人员进行特定条件录入，继而针对所需图形展开过滤处理，将信息数据的真实形态进行拟合，并将其转变为所需图片格式[3]。

2 电网调度可视化技术的具体应用途径

2.1 构建智能监控平台

智能监控平台的构建是电网智慧调度的必经之路，尤其对于电力系统的稳定运转尤为重要，对于电力系统而言，智能监控平台可实现实时监测，基于电网综合服务实现可视化数据展示。就全面可视化监控而言，主要从全网电压状态、全网潮流状态、全网功角状态三个方面实现电力系统安全监测，在智能监控平台中设置相关数据与分类展示，例如电网调度可视化技术运用绿、黄、红三色实现直接性能展示，若其综合指标处于安全范围内，指示灯则显示为绿色，若全网电力数据处于危险状态，但并未超出实际限额，则显示为黄色，若某一安全性能指标已超出规定范围，需及时展开查验与检修，指示灯显示为红色，图2为电网状态监视图。

图2 电网状态监视图

由上图可直观发现，借助可视化技术实现电网监控具有显著优势，相较于传统数据采集与分析而言，实现了监控结果的直接显示，例如图2中总发电15516MW，总复合16133MW，频率50.024Hz，并带有详细时间数据。智能监控平台可根据系统设定实现全网数据展示或电网分区数据独立展示，因此可根据数据需求进行适当调整，完成直观性数据运用。

2.2 故障动态预警分析

电网调度主要作用为确保电力工作的有序进行，确保可靠性供电与电网稳定运转，经过多次智能调度数据测试，以故障数据界限控制为基础，对母线电压与增幅进行定义，将故障时容易引起数据失常的设备统一记录，实现可视化动态预警，主要从事故严重程度、元件脆弱性角度展开可视化分析。

事故严重程度主要借助可视化技术进行交互式分层处理，将动态数据进行综合转化，并结合实际事故电压与潮流情况，将故障信息详细转变为可视化图形，为确保精确化表达数据信息，借助等高线方式显示数据增幅图像，对于故障信息与位置进行高亮处理，调度员可直观性进行数据录入与故障处理。元件脆弱性主要代表电网的故障程度，以元件的损坏程度为依据展开数据显示，根据其图形数据显示程度可将其分为概述与详述。概述内容以电网元件故障数量与程度为主，主要表达事故具体个数与真实故障程度；详述内容则以电网元件的实际地理位置为主，能够给予调度员有效地理信息，更便于实质性检修与处理。

2.3 提高审批调度效率

电网稳定性直接影响到用电质量，在实际城市建设中，在某种情况下需安排电网设备停电，例如新建线路施工时，为确保施工跨越安全，需将部分设备停电。受到电网管理程序指导，设备停电等工作需提前进行调度工作申请签署，随着城市电网的改革创新与发展，调度申请单的签署工作数量逐年增加，以实际数据例，其调度中心每年平均签署约4000份申请单据，给予相关人员较大工作压力。

可视化技术的运用借助智能系统极大提高了调度工作申请审批速度，并有效规避人工失误，实现了统一审批制度，借助智能化系统推动电网调度配置管理高效化。由技术人员对可视化操作系统进行数据录入，并实现专用线路检修，工作人员可结合实际申请审批分类实现高效审批，点击系统菜单后即可自动化生成意见，以实际电网调度可视化技术应用为例，对于2714开关的检修申请，工作人员经过可视化操作后可自动生成“2714线路开关由运行状态转为检修状态”，实现可视化界面显示，使相关工作人员通过可视化系统了解具体电网状态[4]。

2.4 运用稳定限额库

电网调度限额管理需以实际年度运行数据为基准，在此基础上将限额变动通知下发相关部门，导致限额数据传递较慢，尤其在现阶段电网发达环境下，稳定限额要求逐步增多，同时其相关数据更新较快，在电网检修频繁时期，甚至可出现每日限额变更情况，调度员限额管理需及时查询纸质报告，因此导致其工作效率降低，同时受到传统纸质限额报告限制，存在一定数信息泄露风险，继而导致安全隐患存在。

电网调度可视化技术的不断成熟，可借助可视化智能系统构建正常限额库，将机组有功限额及单线载流、录入电网断面限额等数据上传至可视化智能系统，实现了详细数据展示，极大提高限额管理效率。以实际电网断面限额为例，基于可视化智能系统，相关工作人员可通过详细查询限额变化与断面描述，同时可结合季节与投运时间了解正负限额数据，实现高效率限额查询，继而保障电网运行稳定。

2.5 智能检修与编制

对于智能检修与编制而言，可借助甘特图展开标志，随着社会经济的发展，电网规模随之增大，以实际可视化技术应用为例，月检修项目约200条，运用甘特图的形式可实现检修项目的智能化分配，由于总量较大，人工搜索与检修编制方式仍需消耗过多人力成本与时间成本。在可视化技术运用下，借助可视化系统完成智能检修任务编制，例如：检修项目2737、2779、2758线路具有时间重叠，借助可视化界面可完成任务智能化引导，其界面详细显示风险时间段，并记录检修日期与类型，相关工作人员可借助可视化智能检修系统了解自身任务，根据检修票号与设备名称明确检修内容，同时可视化智能检修系统可自动化形成薄弱断面、同时停电等检修风险提示。

3 结束语

综上所述，电网调度致力于智能化发展，从数据整合技术、语音交互技术、自动绘图技术展开可视化技术研究，以数据图形转换为基础深入分析，旨在构建高效可视化分析平台与系统。为更好地将可视化技术运用到实际电网调度中，以可视化技术研究为基准，可实现智能监控平台构建，实现动态化故障预警，在可视化技术指导下展开高效审批，继而实现高效编制与检修。